+4 µC と −3 µC の 2 つの点電荷が 6 cm 離れている。両者の間にはたらく静電気力の大きさ F を求めよ。k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C² とする。
解答つきクーロンの法則と電場ワークシート
1.やさしい
q1 = +4 µCq2 = −3 µCr = 6 cm
F = N
2.やさしい
+4 µC と +10 µC の 2 つの点電荷が 5 cm 離れている。両者の間にはたらく静電気力の大きさ F を求めよ。k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C² とする。
q1 = +4 µCq2 = +10 µCr = 5 cm
F = N
3.ふつう
2 つの同じ小さな金属球が −6 µC と −10 µC の電荷をもっている。両者を接触させてから 15 cm 離して置く。このときの両者の間の力の大きさ F を求めよ。 Use k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C².
q1 = −6 µCq2 = −10 µCr = 15 cm
F = N
4.ふつう
+2 µC と +8 µC の電荷が 60 cm 離れている。両者を結ぶ線上で、+2 µC の電荷からどれだけの距離 x の点で電場が 0 になるか。
q1 = +2 µCq2 = +8 µCd = 60 cm
x = cm
5.むずかしい
3 つの正の点電荷が直角三角形の頂点にある:q₃ = 2 µC は直角の頂点に、q₁ = 1 µC はそこから一方の辺に沿って 8 cm の位置に、q₂ = 6 µC はもう一方の辺に沿って 5 cm の位置にある。q₃ にはたらく静電気力の合力の大きさ F を求めよ。
q1 = 1 µCq2 = 6 µCq3 = 2 µCr13 = 8 cmr23 = 5 cm
F = N
6.むずかしい
3 つの正の点電荷が直角三角形の頂点にある:q₃ = 5 µC は直角の頂点に、q₁ = 3 µC はそこから一方の辺に沿って 6 cm の位置に、q₂ = 6 µC はもう一方の辺に沿って 3 cm の位置にある。q₃ にはたらく静電気力の合力の大きさ F を求めよ。
q1 = 3 µCq2 = 6 µCq3 = 5 µCr13 = 6 cmr23 = 3 cm
F = N
解答
- 1. F = 29.97 N
- 2. F = 143.8 N
- 3. F = 25.57 N
- 4. x = 20 cm
- 5. F = 43.24 N
- 6. F = 302 N
ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。